A-O-MBR系統(tǒng)對模擬焦化廢水的處理效能及喹啉歸趨研究.pdf

1、焦化廢水是在煤氣凈化、煉焦等工業(yè)生產過程中不可避免的會產生的一種廢水，廢水中含有氨氮以及大量不同的有毒有害有機物，如苯酚、喹啉等。隨著我國經濟實力的不斷壯大，鋼鐵企業(yè)的迅猛發(fā)展，鋼鐵相關企業(yè)生產的工業(yè)廢水對環(huán)境的危害日漸顯著，國家頒布的法律法規(guī)逐步嚴格。國家“十二五”期間對節(jié)能減排提出了新的要求與政策，同時利用傳統(tǒng)處理工藝處理焦化廢水不僅很難達到國家制定的標準，而且對能源的消耗也是頗為巨大。因此，本課題的研究目的是尋求高效穩(wěn)定節(jié)能的處理

2、模擬廢水技術，同時對實際生產中改善焦化廢水處理技術提供理論技術方面的學術支持。
　　本研究中采用缺氧/好氧-膜生物反應器(A/O-MBR)處理水質為喹啉濃度為200 mg/l左右、苯酚濃度為100 mg/l左右、氨氮濃度為180 mg/l左右，COD濃度為800-1200 mg/l的模擬焦化廢水，實現(xiàn)對氨氮、苯酚以及喹啉的降解。實驗主要考察水力停留時間(HRT)、溶解氧(DO)、溫度(T)三個參數(shù)改變對于反應器污染物脫除效能的影響

3、規(guī)律。同時，利用變形梯度凝膠電泳(DGGE)生物技術，監(jiān)測反應器中主要微生物菌群結構變化，明確反應器中主要功能菌群;最后利用批試驗方式，解析喹啉的歸趨規(guī)律。得出的主要結論如下:
　　(1)當水力停留時間從3d降低到1d時，苯酚平均降解率在99.0％左右，喹啉平均降解率在98.0％左右，COD平均降解率在94.0％左右。氨氮以及總氮脫除率明顯降低，氨氮脫除率由99.4％降低到28.6％，總氮脫除率由89.1％降低到了21.0％。DG

4、GE分析得到反應器中主要功能菌屬為Aquamicrobium、Acinetobacter、Proteobacteria、Flavobacterium、Thauera、Solitalea、Hyphomicrobium。
　　(2)當溶解氧從1-3 mg/l降至0.5-0.9 mg/l時，系統(tǒng)對COD去除率在92.0％左右，苯酚與喹啉去除率均達到了98.0％左右。氨氮脫除率變化不大，在98.0％左右，總氮的脫除率得到了提升，從81.1

5、％提升至87.0％左右。DGGE分析得到反應器中主要功能菌屬為Comamonas、Acinetobacter、Delftia、Hydrogenophaga。溶解氧降低對反應器中生物群落的影響主要表現(xiàn)在好氧區(qū)中生物群落的增加，如苯酚降解菌、短程硝化菌均有所增加。在這個條件下，反應器中的污泥可以實現(xiàn)對模擬焦化廢水的處理并且成功地實現(xiàn)短程硝化。
　　(3)當溫度從32℃降低到20℃時，系統(tǒng)對模擬焦化廢水中氨氮的脫除率由83.3％降至11

6、.7％，對TN的脫除率由69.5％降低至7.8％。系統(tǒng)對水中苯酚與喹啉的降解性表現(xiàn)優(yōu)異，降解率在98.0％左右。通過電子掃描電鏡結果分析，細菌胞外聚合物分泌數(shù)量增多抑制了菌群的活性，導致氨氮的去除率下降。DGGE分析得到，反應器中主要功能菌屬為Aquamicrobium、 Advenella faeciporci、Comamonadaceae、 Trichococcus、Ottowia、Sphingobium。
　　(4)當溫度從

7、32℃降低到20℃時，好氧區(qū)中喹啉的揮發(fā)速率明顯下降，揮發(fā)量減少近2倍;反應器喹啉的降解速率明顯下降，好氧區(qū)中喹啉的降解速率下降近11倍，缺氧區(qū)中喹啉的降解速率下降近9倍。當溫度在32℃、26℃時，F(xiàn)reundlich型等溫吸附曲線可以更好的擬合污泥對喹啉的過程;當溫度在20℃時Langmuir型等溫吸附曲線可以更好的擬合污泥對喹啉的過程。當溫度在32℃、26℃、20℃時，喹啉的揮發(fā)量占到了每日喹啉總量的3.2％、2.1％、1.6％;排